铸钢件生产工艺技术
铸钢件生产工艺要求及质量标准
For personal use only in study and research; not for commercial use铸钢件生产工艺要求及质量标准一、混砂工艺标准（一）材料要求：1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。
2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。
（1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。
（2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃。
（3）生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。
（二）混制比例（质量分数%）造型砂/水玻璃=100：6～8（三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。
（四）混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。
二、造型工艺要点：（一）基本原则：1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。
3、薄壁部分应放在下面。
4、厚大部分应放在上面。
5、应尽量减少砂芯的数量。
6、应尽量采用平直的分型面。
（二）基本要求：1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。
2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。
（1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。
（2）内浇道位置的注意事项。
1）内浇道不应设在铸件重要部位。
2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。
3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。
4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。
技术质量指标铸钢件生产工艺.
模具、芯骨、工装、夹具、专用检测器具、专用加工设备原辅材料、备品、备件检验检验冶炼造型浇注铸件待冷却铸件出型清砂铸件清理铸件热处理铸件毛坯精整机加工发运包装油漆抛丸检验检验检验检验检验检验检验检验检验检验2、产品主要成份、性能、技术质量指标（1）材质要求具体化学成份为（%）：C 0.17～0.23；Si≤0.60；Mn 1.0～1.50；P≤0.020；S≤0. 015；Cr≤0. 30；Mo≤0. 15；Ni≤0.40；Al≤0.020 ; Re0.2～0.35(加入量)（2）机械性能要求屈服强度≥230Mpa 抗拉强度≥450Mpa延伸率≥22% 冲击功≥40J1）按GB11352标准要求随炉提取试样，每一个炉号制备二组试样，其中一组备查。
2）为确保具有良好的焊接性能，节点铸件碳当量控制在CE≤0.42。
3）铸件表面质量符合设计要求，表面粗糙度达到GB6060.1标准要求。
4）铸件的探伤要求,按GB7233探伤, 采用6㎜探测头,管口焊缝区域150mm以内范围超声波100%探伤，质量等级为Ⅱ级,其余外表面10%超声波探伤，质量等级为IV级。
不可超声波探伤部位采用GB9444磁粉表面探伤，质量等级为III级。
5）节点的外形尺寸符合图样要求，管口外径尺寸公差按负偏差控制。
6）热处理按照Q/32182HQA05-2002标准要求,铸件进行正火处理(920±20℃，出炉空冷,加640±20℃回火处理)。
7）涂装处理要求：表面采用抛丸或喷砂除锈，除锈等级Sa2.5级，随即涂水性无机富锌底漆，厚度50μm，环氧云铁中间漆2×30μm。
3、铸造工艺参数（1）加工余量按照GB/T11350-89，CT12H/J级。
（2）模样线收缩率2.0%铸件毛坯尺寸偏差符合GB6414-86中CT12要求。
4、铸造工艺说明（1）为保证叉管与杆件相交处质量，考虑尽可能将支管水平放置，分二箱造型，在铸件上平面分型，整体分两半实模。
铸造生产的工艺流程
铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序：1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；3）造型与制芯；4）熔化与浇注；5）落砂清理与铸件检验等主要工序。
一、成形原理铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。
图1 铸造成形过程铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。
但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。
二、型砂的性能及组成1、型砂的性能型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。
2、型砂的组成型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。
铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。
铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。
为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆等。
型砂结构，如图2所示。
图2 型砂结构示意图三、工艺特点铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。
与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。
铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。
2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
铸钢件生产工艺流程
铸钢件生产工艺流程
朋友！今天跟您唠唠铸钢件生产这档子事儿。
咱先说说这铸钢件生产啊，那可真是个技术活！我刚入行的时候，哇，简直一头雾水，啥都不懂！
先说这原材料准备吧，就跟做饭得先买菜似的。
咱得选好钢料，这可不能马虎，要是选差了，后面全白搭！我记得有一次，我好像选错了料，唉，那批货可砸手里啦！不过吃一堑长一智，从那以后我可学精了。
然后就是熔炼环节，那炉子一开，呼呼的火，温度高得吓人！这时候可得盯紧喽，不然一不小心就容易出岔子。
造型这步也重要得很呐！我跟您说，有一回我们造型的时候，那模具出了点问题，可把我们急坏了！
浇注的时候，那钢水哗哗地流，就跟瀑布似的，可壮观啦！不过这时候可不能光顾着看，得注意控制速度和温度。
说到这，我突然想起个事儿，之前有个同行，浇注的时候没弄好，结果铸出来的钢件全是次品，损失惨重啊！
铸完了还没完，后面还有清理、热处理啥的。
这清理就跟给人洗澡似的，得把脏东西都弄干净。
热处理呢，就好比给钢件“健身”，让它更结实耐用。
我在这行干了 20 多年啦，中间犯过不少错，也学到了不少东西。
这工艺啊，也是不断在进步，以前觉得难的，现在可能都不算啥了。
就像现在流行的那些新技术，我有时候都还搞不太明白呢，还得继续学习。
不知道您听我这么一说，心里有没有点谱啦？要是您有啥想法，赶紧跟我交流交流！我这又扯远啦，反正大概就是这么个流程，您自个儿琢磨琢磨！。
铸造生产的工艺流程
铸造生产的工艺流程铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序：1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；3）造型与制芯；4）熔化与浇注；成形原理铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。
图 1 铸造成形过程铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。
但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。
型砂的性能及组成1、型砂的性能型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。
2、型砂的组成型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。
铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。
铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。
为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。
型砂结构，如图 2 所示。
图 2 型砂结构示意图工艺特点铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。
与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。
铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从 0．5 毫米到 1 米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。
2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
铸造生产工艺主要流程分析
铸造生产的工艺流程铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序：1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；3）造型与制芯；4）熔化与浇注；成形原理铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。
图1 铸造成形过程铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。
但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。
型砂的性能及组成1、型砂的性能型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。
2、型砂的组成型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。
铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。
铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。
为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。
型砂结构，如图 2 所示。
图2 型砂结构示意图工艺特点铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。
与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。
铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5 毫米到 1 米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。
2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
铸钢件生产工艺流程
铸钢件生产工艺流程铸钢件生产工艺流程一般包括以下几个步骤：原材料准备、模具准备、熔铸、冷却、脱模、清理与加工、检测与质量控制。
首先，原材料准备是整个生产工艺的第一步。
铸钢件通常需要使用铸钢料，因此需要准备适当的铸钢料。
选择合适的铸钢料可以根据具体产品的要求而定，例如需要高强度、耐磨损等性能。
原材料也需要进行预处理，如除杂、除气等，以确保最终产品的质量。
第二步是模具准备。
模具是铸造过程中必不可少的工具，用于将熔融的铸钢料注入并形成所需的形状。
模具需要根据产品的形状和尺寸制作，并进行表面处理，以确保铸件的光洁度和精度。
接下来是熔铸过程。
将准备好的铸钢料加热至熔化温度，并保持一段时间，以使其中的杂质得以溶解。
同时，需要预热模具，以避免温度差造成的热应力。
然后，将熔融的铸钢料缓慢地注入预热的模具中，以防止产生气泡和缺陷。
注入后，模具需要进行震动或振动，来排除可能存在的气泡。
注入完成后，进行冷却。
冷却时间可以根据具体产品的要求进行调整，以确保铸件的内部和外部温度均匀，并保证结构的稳定性和性能的良好。
经过一段时间的冷却，进行脱模。
脱模需要小心进行，以避免因过早脱模而破坏铸件的形状和表面质量。
脱模后，可以进行初步的修整和清理工作，以去除可能存在的毛刺和其他缺陷。
清理与加工是下一个步骤。
铸钢件通常需要经过进一步的清理和加工，以达到最终的形状和精度要求。
清理可以包括砂芯的去除、毛刺的修剪等。
加工可以包括切割、修整、钻孔、磨削等，以满足产品的尺寸和形状要求。
最后是检测与质量控制。
铸钢件需要经过一系列的检测和测试，以确保其质量符合规定的技术要求和技术标准。
常用的检测方法包括尺寸测量、硬度测试、金相组织观察、力学性能测试等。
根据检测结果，可以对铸钢件进行分类和修整，以达到产品质量的要求。
综上所述，铸钢件生产工艺流程涵盖了原材料准备、模具准备、熔铸、冷却、脱模、清理与加工、检测与质量控制等多个步骤。
这些步骤有机地配合，确保了铸钢件的质量和性能。
大型铸钢件铸造工艺技术
大型铸钢件铸造工艺技术大型铸件生产周期长、工序复杂，一般要经历众多工序（如图2—1所示），合理设置其铸造过程中各项工艺是决定铸件最终成功铸造的关键要素。
图2—1大型铸钢件铸造工艺流程2.1大型铸钢件造型用砂铸钢件尤其是大型铸钢件大都采用自硬砂地面造型。
大型铸钢件通常具有厚大断面和高的金属静压头、浇注时间较长，加上铸件凝固过程中金属液体与砂型之间的热作用、机械作用、化学反应非常强烈；铸件表面，尤其在砂芯或砂型凹陷及转角处极易产生金属渗透粘砂，易造成铸件尺寸稳定性差和表面缺陷。
因而大型铸钢件对砂型的高温力学性能、型砂材料的抗粘砂能力要求非常高。
目前国内重机行业用于大型铸钢件的造型用砂主要有水玻璃砂（C02吹气硬化和有机醋自硬化）、树脂自硬砂〔峡喃树脂自硬砂、碱酚醛树脂自硬砂）国内一些主要大型铸件生产企业已逐步完成使用自硬砂铸造工艺的技术改造。
大型铸钢件的面砂一般采用铬铁矿砂等特种砂，这些原砂比硅砂的价格高出很多。
因此，对于旧砂再生系统中铬铁矿砂与石英砂的分离技术也是一项合理利用资源及降低成本的关键性技术。
2.2 铬铁矿砂在造型中的应用2.2.1铬铁矿呋喃树脂砂面砂应用实例（见表2—1）222 铬铁矿砂成份及选择铬铁矿砂属于铬尖晶石。
一般以（FeMg 0・（CrAIFe）2Q形式存在，其中杂质主要为CaO MnQ SiO2、TQ2等金属氧化物和碳酸盐化合物。
铬铁矿砂的比重为（4.4〜4.5 ）3 3kg/cm,堆积比重为（2.0〜2.7 ）kg/cm ,耐火度为2000土25C,熔融触点2040C。
铬铁矿砂的选择主要依据需要配制的型（芯）砂后的工艺参数、铸件质量以及旧砂再生回收率的高低来不断摸索确定。
铬铁矿砂的化学成分及质量分数（％见表2—1。
表2—1 铬铁矿砂的化学成分及质量分数（%2.2.2.1 酸耗值我们在采用呋喃树脂砂工艺时其催（固）化剂为磺酸、苯磺酸之类酸性固化剂硬化，要求原砂呈中性，如存在诸如滑石粉的碱性化合物，固化剂的消耗必然要加大，从而砂型固化慢甚至不能硬化。
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铸钢件生产工艺技术
铸钢件是用铸造方法获得的金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中，冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理)，所得到的具有一定外形，尺寸和性能的物件。
对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。
铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。
一、按照化学成分，铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
1、碳素铸钢一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
2、合金铸钢根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。
1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。
如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。
用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。
如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。
因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。
为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：
1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。
因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、
厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。
此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。
高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。
因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉所制造成的涂料。
为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
三、铸钢件的热处理铸钢件均应在热处理后使用。
因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷，使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大降低。
为细化晶粒、均匀组织及消除内应力，铸钢件必须进行正火或退火处理。
正火处理后的钢，其机械性能较退火后的高，成本也较低，所以应用较多。
但由于正火处理会引起较退火大的内应力，只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。
因为低碳铸钢件的塑性好，冷却时不易开裂。
为减小内应力，铸钢件在正火后，还应进行高温回火。
对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件，只能进行退火处理。
铸钢件不宜淬火，否则极易开裂。
四、铸钢的熔炼铸钢的熔炼一般采用平炉，电弧炉和感应炉等。
平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢，多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。
三相电弧炉的开炉和停炉操作方便，能保证钢液的成分和质量、对炉料的要求不甚严格、容易升温，故能炼优质钢、高级合金钢和特殊钢等，是生产成型铸钢件的常用设备。
此外，采用工频或中频感应炉，能熔炼各种高级合金钢和碳含量极低的钢。
感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能源消耗少、且钢液质量高，即杂质含量少、夹杂少，适于小型铸钢车间采用。